宗曉龍，李真玉，魏殿軍，陳妍妍，孫光

(1.天津醫(yī)科大學(xué)研究生院，天津300070；2.天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院 a.檢驗(yàn)科，b.ICU，天津 300211；3.天津市公安醫(yī)院檢驗(yàn)科，天津 300000)

·臨床實(shí)驗(yàn)研究·

肺泡表面活性蛋白D、血管性血友病因子及白介素8對(duì)膿毒癥誘發(fā)急性呼吸窘迫綜合征的預(yù)測(cè)和預(yù)后意義

宗曉龍1,2a，李真玉2b，魏殿軍2a，陳妍妍2a，孫光3

(1.天津醫(yī)科大學(xué)研究生院，天津300070；2.天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院 a.檢驗(yàn)科，b.ICU，天津 300211；3.天津市公安醫(yī)院檢驗(yàn)科，天津 300000)

目的 從D二聚體(D-dimmer)、血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)、血小板(Platelet，PLT)、氨基末端B型鈉尿肽前體(N terminal-pro brain natriuretic peptide, NT-ProBNP)、白介素6(interleukin-6, IL-6)、白介素8(interleukin-8, IL-8)、肺泡表面活性蛋白D (Surfactant Protein D，SP-D)中篩選對(duì)膿毒癥并發(fā)急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)具有預(yù)測(cè)價(jià)值的生物標(biāo)志物。方法 對(duì)48例膿毒癥合并ARDS的患者和同期40例膿毒癥患者進(jìn)行前瞻性對(duì)照研究;在進(jìn)入ICU 24 h內(nèi)抽取靜脈血標(biāo)本，定量檢測(cè)7種生物標(biāo)志物的濃度/活性水平;構(gòu)建膿毒癥并發(fā)ARDS的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型和死亡預(yù)測(cè)模型，用Logistic回歸篩選具有預(yù)測(cè)價(jià)值的生物標(biāo)志物和臨床指標(biāo)。結(jié)果 SP-D、vWF、IL-8 預(yù)測(cè)膿毒癥合并ARDS的ROC曲線下面積分別為0.758(P<0.01)、0.783(P<0.01)、0.747(P<0.01);三者聯(lián)合時(shí)為0.847(P<0.001)；IL-8、年齡≥60歲、APACHE Ⅱ積分≥20對(duì)膿毒癥合并ARDS具有死亡預(yù)測(cè)價(jià)值，OR值分別為12.138(lnIL-8)(P=0.022)、6.157(P=0.040)、7.415(P=0.014)。結(jié)論 SP-D、vWF、IL-8對(duì)膿毒癥合并ARDS具有早期預(yù)測(cè)價(jià)值，三者聯(lián)合可以提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度;IL-8對(duì)膿毒癥合并ARDS具有死亡預(yù)測(cè)價(jià)值，建議在臨床實(shí)踐中結(jié)合APACHE II評(píng)分、年齡綜合評(píng)估。

急性呼吸窘迫綜合征；肺損傷；膿毒癥；白介素8；血管性血友病因子；肺表面活性蛋白D

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是多種肺內(nèi)外因素導(dǎo)致的，以肺泡毛細(xì)血管通透性增強(qiáng)，彌漫性肺泡浸潤(rùn)(除外心源性肺水腫)，進(jìn)行性低氧血癥為主要表現(xiàn)的臨床綜合征。膿毒癥是ARDS的最常見(jiàn)誘因[1]，18%～38%膿毒癥患者發(fā)生ARDS，其死亡率高達(dá)40%以上[2]。

自1967年Ashbaugh首次提出ARDS的概念以來(lái)，其定義和診斷標(biāo)準(zhǔn)已逐漸改進(jìn)和完善。但目前對(duì)ARDS的診斷仍局限于臨床特征、影像學(xué)特點(diǎn)、氧合情況等表觀水平的綜合評(píng)估，不利于臨床早期診斷、早期干預(yù)[3]。ARDS發(fā)病是由炎癥細(xì)胞活化、炎性因子釋放、肺泡上皮和肺血管內(nèi)皮受損、微血栓形成等一系列病理生理反應(yīng)機(jī)制共同作用的結(jié)果[4-5]。本研究選擇上述機(jī)制中具有代表性的D二聚體(D-dimmer)、血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)、血小板(platelet，PLT)、氨基末端B型鈉尿肽前體(N terminal-pro brain natriuretic peptide, NT-ProBNP)、白介素6(interleukin-6, IL-6)、白介素8(interleukin-8, IL-8)、肺泡表面活性蛋白D (surfactant protein D，SP-D)7種生物標(biāo)志物，結(jié)合臨床指標(biāo)建立預(yù)測(cè)模型，通過(guò)Logistic回歸篩選對(duì)膿毒癥并發(fā)ARDS具有預(yù)測(cè)價(jià)值和預(yù)后意義的生物指標(biāo)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 前瞻性研究。觀察2015年2月至2016年10月天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院ICU收治的48例膿毒癥合并ARDS患者和40例膿毒癥患者。膿毒癥和ARDS分別按2001年國(guó)際膿毒癥定義和2012年ARDS柏林診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷[6-7]。凡伴隨以下疾病的研究對(duì)象均予以剔除：腫瘤、血液病、免疫系統(tǒng)疾病、既往器官功能不全、心源性肺水腫等。2組患者治療情況均為原發(fā)病抗感染治療、輔助通氣、液體管理等基本治療。本研究已獲所有研究對(duì)象知情同意，并通過(guò)天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會(huì)審查和批準(zhǔn)。

1.2 標(biāo)本采集與處理 于研究對(duì)象進(jìn)入ICU后24 h內(nèi)采集全血2 mL，EDTA-K2抗凝，用于檢測(cè)PLT、NT-ProBNP；采集全血3 mL，枸櫞酸鈉抗凝，3 000×g離心10 min后收集血漿，用于檢測(cè)D-dimer、vWF；采集全血3 mL，2 000×g離心10 min后收集約1 mL血清于EP管，-20 ℃保存，用于檢測(cè)IL-6、IL-8、SP-D。PLT、D-dimer、vWF、NT-ProBNP在抽血后2 h內(nèi)完成檢測(cè)；冷凍血清樣本室溫下復(fù)溶后集中檢測(cè)IL-6、IL-8、SP-D。

1.3 主要儀器與試劑 BC6800/6900血液分析儀及其配套試劑(深圳邁瑞公司)；VIDAS30全自動(dòng)免疫分析儀及D-dimmer配套試劑(法國(guó)梅里埃公司)；CS-5100凝血分析儀及vWF配套試劑(日本希森美康公司)；RAMP生物快速檢測(cè)儀(北京銳普公司)及 NT-ProBNP試劑盒(加拿大瑞邦公司)；IL-6、IL-8、SP-D定量ELISA試劑盒(上海滬峰公司)，Bio-Rad680全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國(guó)伯樂(lè)公司)。

1.4 檢測(cè)方法 用庫(kù)爾特原理檢測(cè)PLT；用免疫熒光法檢測(cè)NT-ProBNP和D-dimmer；用免疫比濁法檢測(cè)vWF活性；用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)IL-6、IL-8、SP-D。

1.5 跟蹤研究 跟蹤研究48例ARDS患者，時(shí)間為28 d。48例ARDS患者中，28 d內(nèi)因肺衰竭死亡22例(45.8%)，其中19例在第2-24天院內(nèi)死亡，3例自主出院后跟蹤確認(rèn)死亡。存活組中19例好轉(zhuǎn)后轉(zhuǎn)入普通病房，7例在第28天未能轉(zhuǎn)出ICU病房，但已恢復(fù)自主呼吸。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 用SPSS Statistics 21.02進(jìn)行?；颊呋举Y料中年齡和APACHEⅡ評(píng)分為偏態(tài)分布，以中位數(shù)和范圍表示，用Mann WhitneyU檢驗(yàn)比較；其他資料為計(jì)數(shù)資料，用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法比較，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。為控制自變量間共線性對(duì)回歸分析的干擾，首先通過(guò)單因素Logistic回歸對(duì)候選自變量(生物標(biāo)志物/臨床指標(biāo))篩選，以P<0.2為入選標(biāo)準(zhǔn)。分別以是否發(fā)生ARDS和28 d內(nèi)是否死亡為因變量，以單因素分析后入選的生物標(biāo)志物和臨床指標(biāo)為自變量(后退法，Backward LR)進(jìn)行多因素二元Logistic回歸，P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 研究結(jié)果

2.1 基本資料 兩組間年齡、性別、吸煙史、原發(fā)病、APACHE Ⅱ評(píng)分、糖尿病合并率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見(jiàn)表1。

2.2 生物標(biāo)志物檢測(cè)結(jié)果 經(jīng)兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)，SP-D、vWF、IL-8、NT-ProBNP、D-dimmer差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，PLT、IL-6差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見(jiàn)表2。

2.3 發(fā)生ARDS的Logistic回歸分析 以是否發(fā)生ARDS為因變量的單因素Logistic回歸結(jié)果顯示IL-6、IL-8、D-dimer、vWF、SP-D符合P<0.2的篩選標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入多因素Logistic回歸。多因素回歸結(jié)果顯示IL-8(P<0.001)、vWF(P<0.001)、SP-D(P=0.001)對(duì)膿毒癥誘發(fā)ARDS具有早期預(yù)測(cè)價(jià)值，生物指標(biāo)每改變一個(gè)ln單位對(duì)應(yīng)的OR值及95%置信區(qū)間分別為4.608(1.032～20.532)、6.081(1.314～28.147)、4.603(1.554～13.669)。

2.4 生物指標(biāo)預(yù)測(cè)ARDS發(fā)生的ROC分析 繪制IL-8、vWF、SP-D及三者聯(lián)合預(yù)測(cè)膿毒癥誘發(fā)ARDS的ROC曲線，見(jiàn)圖1。SP-D、vWF、IL-8 預(yù)測(cè)膿毒癥合并ARDS的ROC曲線下面積分別為0.758(P<0.001)、0.783(P<0.001)、0.747(P<0.001)，三者聯(lián)合時(shí)為0.847(P<0.001)。當(dāng)cut-off值分別為68.5 g/L、203.25%、62.5 g/L時(shí)，SP-D、vWF、IL-8及三者聯(lián)合預(yù)測(cè)膿毒癥并發(fā)ARDS的敏感性分別為0.667、0.646、0.771、0.729；特異性分別為0.775、0.85、0.625、0.775；陽(yáng)性預(yù)測(cè)值分別為0.781、0.838、0.711、0.75；陰性預(yù)測(cè)值分別為0.66、0.667、0.694、0.700。

表1 兩組患者的統(tǒng)計(jì)學(xué)特征及基本臨床特點(diǎn)

注：*,急性生理與慢性健康評(píng)分；▲,比較采用R×C表χ2檢驗(yàn)。

表2 兩組患者7種生物標(biāo)志物的檢測(cè)結(jié)果±s)

圖1 SP-D、vWF、IL-8及三者聯(lián)合預(yù)測(cè)膿毒癥并發(fā)ARDS的ROC曲線

2.5 ARDS預(yù)后分析 對(duì)ARDS患者28 d預(yù)后的多因素回歸分析顯示，IL-8(P=0.022)、年齡≥60歲(P=0.040)、APACHE Ⅱ積分≥20(P=0.014)具有死亡預(yù)測(cè)價(jià)值，OR值及95%置信區(qū)間分別為12.138(1.425～103.375，IL-8改變一個(gè)ln單位)、6.157(1.090～34.768)、7.415(1.512～36.353)。

3 討論

肺臟是膿毒癥發(fā)病過(guò)程中最早且最易受累的器官。膿毒癥導(dǎo)致肺損傷的基本病理生理機(jī)制為：內(nèi)毒素刺激炎癥介質(zhì)和黏附分子釋放，進(jìn)而促使中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附并向組織移行，釋放各種蛋白酶，導(dǎo)致上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞受損，毛細(xì)血管通透性增強(qiáng)，肺泡組織水腫，肺間質(zhì)纖維化，微血栓形成，最終換氣功能障礙[8]。本研究中對(duì)膿毒癥并發(fā)ARDS具有預(yù)測(cè)價(jià)值的3種生物指標(biāo)IL-8、vWF、SP-D分別代表上述機(jī)制中的炎癥反應(yīng)，血管內(nèi)皮損傷和肺泡上皮損傷。

IL-8是中性粒細(xì)胞的趨化因子和激活因子，在炎癥反應(yīng)中具有重要作用。本研究ARDS組IL-8水平高于非ARDS組(P<0.001)，IL-8預(yù)測(cè)ARDS的曲線下面積為0.747(P<0.001)，高于文獻(xiàn)[9]曲線下面積0.61的報(bào)道。同時(shí)，本研究顯示高水平IL-8提示ARDS預(yù)后不良，與Ware等[10]報(bào)道一致。

SP-D主要功能是輔助巨噬細(xì)胞吞噬病原微生物。除外ARDS，SP-D水平升高還可見(jiàn)于重癥肺炎、哮喘、COPD等肺損傷相關(guān)疾病[11]，說(shuō)明不同程度肺損傷會(huì)引起血SP-D水平升高。SP-D升高水平是否與ARDS嚴(yán)重程度和ARDS預(yù)后相關(guān)，目前尚無(wú)定論。本研究中血清SP-D對(duì)發(fā)生ARDS具有預(yù)測(cè)價(jià)值，但沒(méi)有預(yù)后價(jià)值，與2010年Ware等[10]報(bào)道不一致，與2014年Terpstra等[12]對(duì)3 753例ARDS患者的meta分析結(jié)果一致。ARDS典型的病理表現(xiàn)為肺水腫，透明膜形成和彌漫性肺泡損傷[5]。1995年Matsubara等[13]發(fā)現(xiàn)vWF是透明膜的組份之一，證明ARDS存在肺泡上皮和肺血管內(nèi)皮的雙重?fù)p傷。本研究ARDS組患者vWF水平顯著高于非ARDS患者，再次印證了這一點(diǎn)。vWF穩(wěn)定凝血Ⅷ因子，同時(shí)介導(dǎo)血小板聚集。王鐵華等[14]曾報(bào)道血小板減少是ARDS不良預(yù)后的危險(xiǎn)因素，本研究未能重現(xiàn)其結(jié)果，可能和本文為橫斷面研究，缺少對(duì)血小板數(shù)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)有關(guān)。

ARDS具有臨床和生物學(xué)異質(zhì)性[15]，對(duì)其有效的研究應(yīng)該建立在控制異質(zhì)性的基礎(chǔ)上。本文單純研究膿毒癥相關(guān)的ARDS，通過(guò)Logistic回歸篩選最具預(yù)測(cè)價(jià)值的生物標(biāo)志物，結(jié)果表明IL-8、SP-D、vWF對(duì)膿毒癥并發(fā)ARDS具有預(yù)測(cè)價(jià)值，IL-8對(duì)膿毒癥合并ARDS具有預(yù)后評(píng)估價(jià)值。本文也有明顯不足，缺乏對(duì)生物指標(biāo)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，不能了解ARDS的進(jìn)展過(guò)程。同時(shí)，ARDS潛在的標(biāo)志物眾多，本文未能全面研究，有待更多投入以開(kāi)展深入研究。

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(本文編輯：王海燕)

Predictive and prognostic evaluation of surfactant protein D, von Willebrand factor and interleukin-8 for sepsis-induced acute respiratory distress syndrome

ZONGXiao-long1,2a,LIZhen-yu2b,WEIDian-jun2a,CHENYan-yan2a,SUNGuang3

(1.GraduateSchoolofTianjinMedicalUniversity,Tianjin300070; 2.a.DepartmentofClinicalLaboratory,b.ICU,TheSecondHospitalofTianjinMedicalUniversity,Tianjin300211; 3.DepartmentofClinicalLaboratory,TianjinPublicSecurityHospital,Tianjin300000,China)

Objective To select valuable biomarkers for diagnosis and predicting outcome of sepsis-related acute respiratory distress syndrome(ARDS) from D-dimmer (DD), von Willebrand factor(vWF), platelet(PLT), N terminal-pro brain natriuretic peptide (NT-ProBNP), interleukin-6(IL-6), interleukin-8(IL-8) and surfactant protein D(SP-D). Methods A total of 48 sepsis accompanied with ARDS patients and 40 sepsis patients were prospectively studied with comparison. The clinical characteristics of all the patients were recorded in detail. The blood samples were obtained within 24 hours of ICU admission. The concentration or activity of the seven biomarkers was quantitatively assayed and the results were recorded. To select the most valuable biomarkers as clinical indices, diagnosis model and death predictive model were constructed by Logistic regression. Results Among the seven candidate biomarkers, SP-D, vWF and IL-8 showed the most value. Their area under the receiver operator characteristic curve(ROC) were 0.758(P<0.01)，0.783(P<0.01) and 0.747(P<0.01) respectively, and raised to 0.847(P<0.001) when the three biomarkers were combined. IL-8, age greater than or equal to 60 years and APACHE Ⅱ score greater than or equal to 20 were related to ARDS death with 12.138(lnIL-8)(P=0.022)，6.157(P=0.040) and 7.415(P=0.014) ofORvalues respectively. Conclusion SP-D, vWF, IL-8 should be valuable for early prediction of sepsis-induced ARDS and the diagnostic accuracy raised through combined utilization. IL-8 may be predictable for prognosis of sepsis related ARDS and the comprehensive evaluation combining clinical indices with IL-8 should be suggested in clinical practice.

acute respiratory distress syndrome；acute lung injury；sepsis；IL-8； vWF；SP-D

10.13602/j.cnki.jcls.2017.02.10

宗曉龍，1983年生，男，主管技師，碩士研究生，主要從事臨床檢驗(yàn)工作與研究。

魏殿軍，教授，博士，E-mail:weidianjun01@163.com。

R446.11+2;R56

A

2016-11-05)